DE2222882A1

DE2222882A1 - Durchflussregeleinrichtung

Info

Publication number: DE2222882A1
Application number: DE19722222882
Authority: DE
Inventors: Douglas Frederick Kirkman
Original assignee: I V PRESSURE CONTROLLERS Ltd
Current assignee: I V PRESSURE CONTROLLERS Ltd
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1973-06-20
Also published as: US3783898A; JPS4866223A; GB1336039A

Description

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0R.-iNG.YON KRE151ER DR.-ING. SCHÖNWAID DR.-1NG. TH. MiYER OR. FUlS D1PI.-CHEM. AtEK VON KRElSlIR DlPL-CHEM. CAROlA KEUER DR.-JNG. KIÖPSCH D1P1.-1NG. SEITJN©

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9* mi 1972

Sg/rö .

I, V. FRESSUHE COJJTBOLLEHS LIMITEiD, Spur Road* Feltham, ffliddlesex /

Diar efof lM§r egeleinriebfcung

Die Erfißdung betrifft eine D
mit einem 1"ώ dem Strömungskanal liegenden stemerlbaren ersten Ventil und einem zur Drueicerib lastung dienenden zweiten Ventil.

5. Aufgabe der Erfindung ist sSj ein derartiges Ventil so auszubilden, daß es insbesondere als Kontrollventil zum Aufblasen und Entspannen aufblasbarer Säcke verwandt werden kann, die zum Anheben von Lasten;, beispielsweise von verunglückten Fahrzeugen, eingesetzt ,werden können, um evtl. eingeklemmte Personen zu befreien» Diese Aufgabe wird erfindungsgemäS dadurch gelöst*ßsM das erste Ventil und das zweite Ventil Jeweils gegen die SßhlieBposition vorgespannt Ist, daß eine Stellvorrichtung vorgesehen ist^ die In der-einen Stellriehtiang. · * das erste Ventil entgegen seiner Vorspannung in die Öffnungsposition treibt und damit den Einlaß mit dem Auslaß verbindet und*In Ihrer anderen Stellposition

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das zweite Ventil entgegen der Vorspannung in seine Öffnungsposition treibt und damit den Druck im Auslaß entspannt, und daß das zweite Ventil derart angeordnet istj daß es unabhängig von der Stellvorrichtung unter der Wirkung eines Überdruckes im Auslaß in dem Sinne betätigbar ist, daß der überdruck abgelassen wird»

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Nachfolgend wird anhand der einzigen Figur der Zeichnung ein spezielles AusfUhrungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch im Teilschnitt eine Durchflußregeleinrichtung nach der Erfindung.

Die Regeleinrichtung enthält in dem Gehäuse 1 ein erstes Ventil 2 und ein zweites Ventil 3· Beide Ventile 2 und 3 sind normalerweise in Richtung auf ■ ihre Schießpositionen vorgespannt, beispielsweise durch entsprechende Federn 4, 5· Die beiden Ventile 2, 3 sind in ihren Konstruktionen einander ähnlich, wie dies auch aus der Zeichnung ersichtlich ist, sie können jedoch erforderlichenfalls auch unterschiedlich konstruiert- sein. Das Ventil 2 besitzt einen Ventilkörper mit einem Kolbenteil 6 und einem erweiterten Kopfteil 7* der zusammen mit einer Feder 4 verschiebbar in einer Kammer 8 angeordnet ist. In ähnlicher Weise besitzt das Ventil 3 einen Ventilkörper mit einem Kolbenteil 9 ^un(3 einem erweiterten Kopfteil IG, ' der zusammen mit einer Feder 5 verschiebbar in einer Kammer 11 angeordnet ist. Jeder Kopfteil 7> 10 ist mit Dichtungsmitteln, v/ie einer weichen ringförmigen Scheibe 12, 13, die eine Anlageschicht an der Vorderseite des jeweiligen Kopfteiles bildet, versehen. Die Scheibe legt sich an den \^entilsitz 14 an, der die Öffnung eines in die das Ventil enthaltende Kammer 8 führenden Durchlasses umgibt, wenn der Kopfteil 7 des Ventiles von der Feder in seine Schließposition gebracht wird. In gleicher Weise drückt die Scheibe I3 gegen den Ventilsitz 15, der die Öffnung eines in die Kammer 11 führenden Durchlasses umgibt.

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Die Durchflußregeleinrichtung enthält ferner eine Steuervorrichtung, die wirksam wird, wenn die Regeleinrichtung in die Durchflußstrecke geschaltet wird. Die Steuervorrichtung verschiebt in dem einen Steuerzustand das erste Ventil 2 entgegen seiner Vorspannung in die Öffnungsposition, so daß Fluid von einem Einlaß l6 durch das Ventil zu einem Auslaß 17 strömt. Bei dem anderen Steuervorgang wird das zweite Ventil 3 entgegen seiner Vorspannung in die Öffnungsposition verstellt, um den Auslaß 17 der Regeleinrichtung zu entlasten. Die beiden Ventile 2, 3 werden daher zweckmäßigerweise entlang derselben Bewegungsachse, jedoch auf unterschiedlichen Seiten einer dritten Kammer l8 angeordnet, wobei sich die Durchlässe der beiden ersten Kammern 4', 11 in die dritte Kammer 18 öffnen. Die beiden Durchlässe sind konzentrisch zur Bewegungsachse. Eine Stellvorrichtung' in Form einer Schubstange 19 ist entlang der Bewegungsachse angeordnet, wobei eines ihrer Enden durch den jeweiligen Durchlaß hindurchragt und gleitend in einer Ausnehmung oder Bohrung 20 durch den Kopfteil und Kolbenteil 7, 6 des ersten Ventils 2 hindurchragt. Das andere Ende der Schubstange ragt in gleicher Weise durch die andere öffnung und greift gleitend in eine ähnliche Ausnehmung oder Bohrung 21 im Kopfteil und Kolbenteil 10, 9 des zweiten Ventils ein. In den Schließpositionen der beiden Ventile 2, 3, d.h. in der neutralen Position, greifen die Enden der Schubstange an Anschlägen an, die in den Bohrungen 20, 21 beispielsweise in Form der verschlossenen Enden dieser Bohrungen vorgesehen sind.

Durch eine Axialverschiebung der Schubstange 19 in eine der beiden Richtungen entlang der Verschiebungsachse wird automatisch das eine oder andere der beiden

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Ventile 2, 3 geöffnet. Zu diesem .,Zweck ist die Schubstange mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Ringen 22, 23 versehen, die zwischen den Stangenenden liegen, und ein Nocken 24 greift zwischen die beiden Ringscheiben 22, 23. Dieser Nocken 24 ist im vorliegenden Fall der exzentrische Endteil eines Schaftes 25, der in dem Gehäuse 1 drehbar montiert ist und senkrecht zur Schubstange 19 verläuft. Das dem Nocken 24 abgewandte Schaftende steht aus dem Gehäuse

1 heraus und trägt einen an d«ra Schaft befestigten

Stellhebel 26. Eine Bewegung des Stellhebels 26 entweder zur einen oder zur anderen Seite der Mittelposition bewirkt, daß sich der Schaft 25 in der einen oder'der anderen Richtung dreht, so daß der Nocken 24 die Schubstange 19 in der einen oder der anderen Richtung verschieb t und das entsprechende Ventil 2 oder durch Verschiebung seines Kopfteiles.7 oder 10 von dem zugehörigen Ventilsitz 14 oder 15 entgegen der Wirkung der Vorspannung der Feder 4 oder 5 abhebt.

Der Strömungsauslaß der Regeleinrichtung öffnet sich von der dritten Kammer l8 und der Strömungseinlaß l6 öffnet sieh in die das erste Ventil 2 enthaltende Kammer 8, Es können auch mehrere derartiger Einlasse oder Auslässe in Verbindung mit den jeweiligen Kammern vorgesehen sein, wenn dies erwünscht ist. Wenn das erste Ventil 2 durch die verschobene Schubstange 19 in der Öffnungsstellung gehalten wird, strömt Fluid vom Einlaß l6 durch die erste Ventilkammer 8"und die Öffnung in die dritte Kammer 1.8 und .von hier zum Auslaß 17. In gleicher Weise strömt,wenn das zweite Ventil 13 durch die verstellte Schubstange 19 in der Öffnungsposition gehalten wird, Fluid vom Auslaß 1?

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durch die dritte Kammer 18, durch, den Durchlaß des geöffneten zweiten Ventlies 3 und in die Kammer 11 des zweiten Ventiles, während das erste Ventil 2 sich in der Schließstellung befindet. Die Kammer 11 des zweiten Ventiles ist mit (nicht dargestellten) öffnungen versehen, die mit der Atmosphäre oder mit einer geeigneten Rückführung oder Entlüftung in Verbindung stehen, um das von Auslaß 17 durch das geöffnete zweite Ventil 3 abgelassene Fluid zurüekzu- führen oder abzulassen.

Ferner ist das zweite Ventil 3 so angeordnet, daß es unabhängig von dem Stellhebel 26 arbeitet, wenn die Durchflußregeleinrichtung in eine Strömungsleitung eingeschaltet ist, und zwar unter der Wirkung von überdruck am Auslaß 17 des Ventiles. Der Überdruck wird hierdurch abgelassen. Zu diesem Zweck sind der Kopfteil 10 des zweiten Ventiles 3 und der zugehörige Ventilsitz 15 sowie der Durchlaß so dimensioniert.und die Feder 5 des zweiten Ventiles so bemessen, daß die Druckwirkung vom Auslaß 17 durch den Durchlaß des zweiten Ventiles hindurch auf den Kopfteil 10 den Kopfteil 10 bei einem bestimmten Überdruck entgegen der Vorspannung der Federkraft von seinem Sitz 15 verschiebt und dieser Überdruck abgelassen wird.

Wenn der Überdruck auf einen akzeptablen geringeren Wert gefallen ist, 1st die von dem Fluid auf den Kopfteil 10 ausgeübte Kraft geringer als die Spannkraft der Feder 5,und die Feder 5 treibt dann das -zweite Ventil 3 noch einmal in seine Schließposition.

30' Ferner sind Vorkehrungen getroffen, um die Spannkraft der Federn 4, 5 zu verändern, beispielsweise mittels

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einer Schraubkappe 27» die an einem Ende die Feder trägt. Die Konstruktion der Durcnflußregeleinrichtung kann so durchgeführt sein, daß die Ventilsitze Bestandteil des Gehäuses 1 sind oder als Einsätze ausgebildet sind.

Eine typische Verwendung der Durchflußregeleinrichtung der Erfindung besteht in der Steuerung des Aufblasens oder Ablassens bei aufblasbaren Säcken. Aufblasbare Säcke oder Beutel bestehen zweckmäßigerweise aus Gummi und werden für die verschiedensten Hubanwendungen verwandt, wie beispielsweise zum Anheben umgekippter Fahrzeuge von eingeschlossenen Leuten. Beispielsweise kann ein 15 cm hoher luftleerer Sack mit einem Durchmesser von ca. l,8o m unter eine Last gelegt und.in weniger als 1 Minute auf eine Höhe von beispielsweise 77 cm aufgeblasen werden. Gruppen aus zwei oder drei derartigen Säcken bieten die Möglichkeit, umgestürzte Fahrzeuge von darunter eingeklemmten Personen abzuheben.

Um einen derartigen Sack aufzublasen, ist es nötig, die Zufuhr von Fluid in Form von komprimiertem Gas oder Luft oder Flüssigkeit unter Druck zu dem Sack zu regeln. Die Gasquelle ist normalerweise, jedoch nicht notwendig, ein Zylinder mit Preßluft. Ein Reduzierventil würde den Druck von dem hohen Preßluftdruek im Zylinder (etwa 150 atü) auf einen für die Regeleinrichtung für den Sack geeigneten Speisedruck reduzieren. Die Säcke sind so konstruiert, daß sie mit niedrigem Druck in der Größenordnung von 0,14 bis 1,¹I atü betrieben werden, und wenn das Reduzierventil so eingestellt ist, daß Gas mit diesem Druck

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in den Sack einströmt, so füllt die Regeleinrichtung den Sack viel zu langsam. Bei Verwendung der Durchflußregeleinrichtung nach der Erfindung als Steuerventil für den Sack ist es jedoch möglich, den Speisedruck des Gases zur Durchflußregeleinrichtung zu erhöhen, beispielsweise auf einen Wert von 2,1 atli.

Die Durchflußregeleinrichtung nach der Erfindung wird zwischen das Reduzierventil und den Sack in die Speiseleitung eingeschaltet. Eine Drehung des Stellhebels 26 aus der Mittelposition heraus nach einer Seite hin betätigt die Schubstange 19 und öffnet das erste Ventil 2, so daß Gas vom Einlaß l6 durch die Einrichtung hindurch zum Auslaß 17 in den Sack strömt.

Das zweite Ventil 3 wirkt als Druckentlastungsventil, um den Sack zu schützen. Dieses zweite Ventil 3 ist so eingestellt, daß es den Auslaßdruck bei einem bestimmten Wert von beispielsweise 0,35 atü entspannt. Dieser Wert liegt innerhalb der Sicherbeitstoleranz des Sackes. Der Sack wird daher gegen den vollen von der Regeleinrichtung gelieferten Druck (von beispielsweise 2,1 atü) oder gegen einen durch eine Bewegung der Last auf dem Sack entstehenden Überdruck geschützt,

Durch eine Verstellung des Stellhebels 26 zur anderen Seite der Mittelposition hin wird die Schubstange 19 in der Gegenrichtung bewegt und bewirkt, daß das erste Ventil 2 sich schließt und die von der Druckquelle her einwirkende Druckzufuhr abschließt. Dabei wird das zweite Ventil 3 automatisch geöffnet. Damit wird der Sack entlüftet und die darauf liegende Last abgesenkt.

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Die erfindungsgemäße Durchflußregeleinrichtung kann wahlweise mit einer Reibbacke- 27 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Stellhebel 26 versehen sein, so daß der Stellhebel 26 in jeder gewünschten Position festgesetzt werden kann. Damit werden auch die Ventile festgesetzt, und es ist möglich, zwei oder drei Säcke gleichzeitig zu überwachen. Alternativ wirken^ wenn die Reibbacke 27 fortgelassen wird, die Federn ^5 in der Weise, daß sie den Stellhebel 26 in die Mittelposition zurücktreiben, in der die Ventile automatisch geschlossen werden, so daß der Hebel im Sinne einer sogenannten "Totmannsteuerung" wirkt.

Eine Durchflußregeleinrichtung nach der Erfindung besitzt einen großen Ausströmbereich, der bei Einsatz der beabsichtigten niedrigen Drücke und hohen Volumina notwendig ist.

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Claims

- ίο - Ansprüche

1. Durchflußregeleinrichtung mit einem in dem Strömungskanal liegenden steuerbaren ersten Ventil und einem zur Druckentlastung dienenden zweiten Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (2) und das zweite Ventil (3) jeweils gegen die Schließposition vorgespannt ist, daß eine Stellvorrichtung (26, 2h, 19) vorgesehen ist, die in der einen Stellrichtung das erste Ventil (2) ent-•gegen seiner Vorspannung in die Öffnungsposition treibt und damit den Einlaß (16) mit dem Auslaß (1?) verbindet und in ihrer anderen Stellposition das zweite Ventil (3) entgegen der Vorspannung in seine öffnungsposition treibt und damit den Druck im Auslaß (17) entspannt, und daß das zweite Ventil (3) derart angeordnet ist, daß es unabhängig von der Stellvorrichtung unter der Wirkung eines Überdruckes im Auslaß (17) in dem Sinne betätigbar ist, daß der Überdruck abgelassen wird.

2. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (2, 3) in einem gemeinsamen Gehäuse (l) untergebracht sind.

3. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Ventile (2, 3) einen aus Kdbenteil (6, 9) und erweitertem Kopfteil (7, 10) bestehenden Ventilkörper enthält, der verschiebbar in einer Kammer (8, 11) des Gehäuses angeordnet ist, und daß die öffnung des in die Kammer hineinführenden Durchlassos von einem Ventilsitz (14, 15) umgeben ist,

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der mit dem Kopfteil (7* 10) zusammenwirkt.

4. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 3 j dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der auf die Ventile (2, 3) einwirkenden Spannungen Federn (4, 5) vorgesehen sind, die in den Ventilkammern (8, 11) untergebracht sind.

5. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil (7's 10) des Ventilkörpers eine Dichtung (12, 13) enthält, die an dem Ventilsitz zur Anlage kommt.

6. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einer weichen Ringscheibe besteht, die das stirnseitige Ende des Ventilkörpers flächenhaft abschließt.

7. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (l) entlang einer gemeinsamen Bewegungsachse die Ventilkörper beider Ventile (2,3) verschiebbar sind, und daß sich die Kammer (8) des ersten Ventiles (2) von einer Seite her in eine dritte Kammer (l8) öffnet, in die sich von der gegenüberliegenden Seite her die Kammer (11) des zweiten Ventiles (3) öffnet.

8._# Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammer (8) des ersten Ventiles ein Fluideinlaß (l6) mündet, daß aus der dritten Kammer (l8) ein Fluidauslaß (17) her aus führt, und daß in der Kammer (H) de;s zweiten

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Ventiles (3) ein Auslaß zum Entlüften des Fluidauslasses (17) vorgesehen ist.

9. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung eine entlang der Bewegungsachse angeordnete Schubstange (19) enthält, deren Enden jeweils an den Ventilkörpern angreifen,sowie einen Stellhebel (26) zur Verschiebung der Schubstange und damit auch des jeweiligen Ventilkörpers entgegen dessen Vorspannung zur öffnung des einen oder anderen der beiden Ventile.

10. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (19) zwei im Abstand voneinander angeordnete Ringe (22, 23) zwischen ihren Enden aufweist, und daß der Stellhebel (26) mit einem drehbar in dem Gehäuse (l) montierten Schaft (25) verbunden ist und an seinem freien Ende einen an den Ringen (22, 23) angreifenden exzentrischen Nocken (24) zum Verstellen der Schubstange trägt.

11. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reibvorrichtung (27) zwischen dem Gehäuse (l) und dem Stellhebel (26) zum Peststellen des Stellhebels vorgesehen ist.

12. Durchflußregeleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (3) so dimensioniert und seine -Feder --(-5-) -&o -bemessen-- ist, daß sich das zweite Ventil (3) unabhängig von der Steuervorrichtung öffnet.

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